Composite Darlington transistor operation at device. Karaniwang serye ng TTL Paano gumagana ang multivibrator

Ang pangunahing lohikal na elemento ng serye ay ang AT-HINDI lohikal na elemento. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 2.3 ang mga diagram ng tatlong unang elemento ng NAND TTL. Ang lahat ng mga circuit ay naglalaman ng tatlong pangunahing yugto: transistor input VT1, pagpapatupad ng lohikal na AT function; phase separating transistor VT2 at isang push-pull output stage.

Larawan 2.3.a. Schematic diagram ng pangunahing elemento ng serye ng K131

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng lohikal na elemento ng serye ng K131 (Fig. 2.3.a) ay ang mga sumusunod: kapag ang isang mababang antas ng signal (0 - 0.4V) ay natanggap sa alinman sa mga input, ang base-emitter junction ng multi -emitter transistor VT1 ay forward-biased (naka-unlock), at halos ang buong kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor R1 ay branched sa lupa, bilang isang resulta kung saan ang VT2 ay nagsasara at nagpapatakbo sa cutoff mode. Ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor R2 ay saturates ang base ng transistor VT3. Ang mga transistor na VT3 at VT4 na konektado ayon sa Darlington circuit ay bumubuo ng isang composite transistor, na isang tagasunod ng emitter. Gumagana ito bilang isang yugto ng output upang palakasin ang lakas ng signal. Ang isang mataas na signal ng antas ng lohika ay nabuo sa output ng circuit.

Kung ang isang mataas na antas ng signal ay ibinibigay sa lahat ng mga input, ang base-emitter junction ng multi-emitter transistor VT1 ay nasa closed mode. Ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor R1 ay saturates ang base ng transistor VT1, bilang isang resulta kung saan ang transistor VT5 ay na-unlock at isang lohikal na antas ng zero ay nakatakda sa output ng circuit.

Dahil sa sandali ng paglipat ng mga transistors VT4 at VT5 ay bukas at isang malaking kasalukuyang dumadaloy sa kanila, ang isang nililimitahan na risistor R5 ay ipinakilala sa circuit.

Ang VT2, R2 at R3 ay bumubuo ng isang phase na naghihiwalay sa cascade. Ito ay kinakailangan upang i-on ang output n-p-n transistors isa-isa. Ang cascade ay may dalawang output: collector at emitter, ang mga signal kung saan ay antiphase.

Diodes VD1 - VD3 ay proteksyon laban sa mga negatibong impulses.

Fig 2.3.b, c. Mga diagram ng eskematiko ng mga pangunahing elemento ng serye ng K155 at K134

Sa microcircuits ng serye ng K155 at K134, ang yugto ng output ay binuo sa isang hindi composite repeater (isang transistor lamang VT3) at isang saturable transistor VT5 sa pagpapakilala ng isang level shift diode VD4(Larawan 2.3, b, c). Ang huling dalawang yugto ay bumubuo ng isang kumplikadong inverter na nagpapatupad ng lohikal na operasyon na HINDI. Kung ipinakilala mo ang dalawang yugto ng paghihiwalay ng mga yugto, ang OR-NOT function ay ipinatupad.

Sa Fig. 2.3, at ipinapakita ang pangunahing lohikal na elemento ng serye ng K131 (foreign analogue - 74N). Ang pangunahing elemento ng serye ng K155 (banyagang analogue - 74) ay ipinapakita sa Fig. 2.3, b, a sa Fig. 2.3, c - elemento ng serye ng K134 (dayuhang analogue - 74L). Ngayon ang mga seryeng ito ay halos hindi binuo.

Ang mga TTL microcircuits ng paunang pag-unlad ay nagsimulang aktibong palitan ng TTLSh microcircuits, na may mga junction na may Schottky barrier sa kanilang panloob na istraktura. Ang Schottky junction transistor (Schottky transistor) ay batay sa kilalang circuit ng isang unsaturated transistor switch (Larawan 2.4.a).

Larawan 2.4. Paliwanag ng prinsipyo ng pagkuha ng isang istraktura na may paglipat ng Schottky:
a - unsaturated transistor switch; b - transistor na may Schottky diode; c - simbolo ng Schottky transistor.

Upang maiwasan ang transistor na pumasok sa saturation, ang isang diode ay konektado sa pagitan ng kolektor at ng base. Ang paggamit ng isang feedback diode upang alisin ang transistor saturation ay unang iminungkahi ni B. N. Kononov. Gayunpaman, sa kasong ito maaari itong tumaas sa 1 V. Ang perpektong diode ay isang Schottky barrier diode. Ito ay isang contact na nabuo sa pagitan ng isang metal at isang lightly doped n-semiconductor. Sa isang metal, ilan lamang sa mga electron ang libre (mga nasa labas ng valence zone). Sa isang semiconductor, ang mga libreng electron ay umiiral sa hangganan ng pagpapadaloy na nilikha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga atomo ng karumihan. Sa kawalan ng bias boltahe, ang bilang ng mga electron na tumatawid sa hadlang sa magkabilang panig ay pareho, ibig sabihin, walang kasalukuyang. Kapag forward bias, ang mga electron ay may enerhiya na tumawid sa potensyal na hadlang at pumasa sa metal. Habang tumataas ang bias boltahe, bumababa ang lapad ng hadlang at mabilis na tumataas ang pasulong na kasalukuyang.

Kapag reverse biased, ang mga electron sa isang semiconductor ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya upang malampasan ang potensyal na hadlang. Para sa mga electron sa isang metal, ang potensyal na hadlang ay hindi nakasalalay sa bias na boltahe, kaya ang isang maliit na reverse current ay dumadaloy, na nananatiling halos pare-pareho hanggang sa mangyari ang isang avalanche breakdown.

Ang kasalukuyang sa Schottky diode ay tinutukoy ng karamihan sa mga carrier, kaya ito ay mas malaki sa parehong forward bias at, samakatuwid, ang forward voltage drop sa Schottky diode ay mas mababa kaysa sa isang conventional p-n junction sa isang naibigay na kasalukuyang. Kaya, ang Schottky diode ay may boltahe ng pagbubukas ng threshold ng pagkakasunud-sunod ng (0.2-0.3) V, sa kaibahan sa boltahe ng threshold ng isang maginoo na silikon diode na 0.7 V, at makabuluhang binabawasan ang buhay ng mga carrier ng minorya sa semiconductor.

Sa diagram ng Fig. 2.4, b transistor VT1 ay pinipigilan na pumasok sa saturation ng isang Shatky diode na may mababang opening threshold (0.2...0.3) V, kaya bahagyang tataas ang boltahe kumpara sa isang saturated transistor VT1. Sa Fig. 2.4, c ay nagpapakita ng isang circuit na may "Schottky transistor". Batay sa mga transistor ng Schottky, ginawa ang mga microcircuits ng dalawang pangunahing serye ng TTLSh (Larawan 2.5)

Sa Fig. 2.5, at nagpapakita ng isang diagram ng isang high-speed logic element na ginamit bilang batayan ng microcircuits ng serye ng K531 (foreign analogue - 74S), (S ay ang paunang titik ng apelyido ng German physicist na si Schottky). Sa elementong ito, ang emitter circuit ng isang phase separating cascade na ginawa sa isang transistor VT2, ang kasalukuyang generator ay naka-on - transistor VT6 may mga resistor R4 At R5. Pinapayagan ka nitong dagdagan ang pagganap ng elemento ng lohika. Kung hindi, ang lohikal na elementong ito ay katulad ng pangunahing elemento ng serye ng K131. Gayunpaman, ang pagpapakilala ng mga transistor ng Schottky ay naging posible upang mabawasan tzd.r nadoble.

Sa Fig. Ang 2.5, b ay nagpapakita ng isang diagram ng pangunahing lohikal na elemento ng serye ng K555 (foreign analogue - 74LS). Sa circuit na ito, sa halip na isang multi-emitter transistor, isang matrix ng Schottky diodes ang ginagamit sa input. Ang pagpapakilala ng Shatky diodes ay nag-aalis ng akumulasyon ng labis na mga singil sa base, na nagpapataas sa oras ng pag-off ng transistor, at tinitiyak ang katatagan ng oras ng paglipat sa isang saklaw ng temperatura.

Ang resistor R6 ng itaas na braso ng yugto ng output ay lumilikha ng kinakailangang boltahe sa base ng transistor VT3 para buksan ito. Upang mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente kapag ang gate ay sarado (), isang risistor R6 kumonekta hindi sa karaniwang bus, ngunit sa output ng elemento.

Diode VD7, konektado sa serye sa R6 at parallel sa collector load resistor ng phase separating cascade R2, ay nagbibigay-daan sa iyo na bawasan ang pagkaantala ng turn-on ng circuit sa pamamagitan ng paggamit ng bahagi ng enerhiya na nakaimbak sa kapasidad ng pagkarga upang mapataas ang kasalukuyang kolektor ng transistor VT1 nasa transition mode.

Transistor VT3 ay ipinatupad nang walang Schottky diodes, dahil ito ay gumagana sa aktibong mode (emitter follower).

Sa artikulong ito ay pag-uusapan natin ang tungkol sa multivibrator, kung paano ito gumagana, kung paano ikonekta ang isang load sa multivibrator at ang pagkalkula ng isang transistor symmetrical multivibrator.

Multivibrator ay isang simpleng rectangular pulse generator na gumagana sa self-oscillator mode. Para patakbuhin ito, kailangan mo lang ng kuryente mula sa baterya o iba pang pinagmumulan ng kuryente. Isaalang-alang natin ang pinakasimpleng simetriko multivibrator gamit ang mga transistor. Ang diagram nito ay ipinapakita sa figure. Ang multivibrator ay maaaring maging mas kumplikado depende sa mga kinakailangang function na ginanap, ngunit ang lahat ng mga elemento na ipinakita sa figure ay sapilitan, kung wala ang mga ito ang multivibrator ay hindi gagana.

Ang operasyon ng isang simetriko multivibrator ay batay sa mga proseso ng pag-charge-discharge ng mga capacitor, na kasama ng mga resistors ay bumubuo ng mga RC circuit.

Sumulat ako nang mas maaga tungkol sa kung paano gumagana ang mga RC circuit sa aking artikulong Capacitor, na mababasa mo sa aking website. Sa Internet, kung makakita ka ng materyal tungkol sa isang simetriko multivibrator, ito ay ipinakita nang maikli at hindi naiintindihan. Ang sitwasyong ito ay hindi nagpapahintulot sa mga baguhang radio amateur na maunawaan ang anuman, ngunit tumutulong lamang sa mga nakaranas na mga inhinyero ng electronics na matandaan ang isang bagay. Sa kahilingan ng isa sa aking mga bisita sa site, nagpasya akong alisin ang puwang na ito.

Paano gumagana ang isang multivibrator?

Sa paunang sandali ng supply ng kuryente, ang mga capacitor C1 at C2 ay pinalabas, kaya ang kanilang kasalukuyang pagtutol ay mababa. Ang mababang paglaban ng mga capacitor ay humahantong sa "mabilis" na pagbubukas ng mga transistor na dulot ng daloy ng kasalukuyang:

— VT2 kasama ang landas (ipinapakita sa pula): "+ power supply > risistor R1 > mababang resistensya ng discharged C1 > base-emitter junction VT2 > — power supply";

— VT1 sa kahabaan ng landas (ipinapakita sa asul): “+ power supply > resistor R4 > low resistance of discharged C2 > base-emitter junction VT1 > — power supply.”

Ito ang "hindi matatag" na mode ng pagpapatakbo ng multivibrator. Ito ay tumatagal ng napakaikling panahon, na tinutukoy lamang ng bilis ng mga transistor. At walang dalawang transistor na ganap na magkapareho sa mga parameter. Alinmang transistor ang magbubukas nang mas mabilis ay mananatiling bukas-ang "nagwagi." Ipagpalagay natin na sa aming diagram ito ay lumabas na VT2. Pagkatapos, sa pamamagitan ng mababang paglaban ng discharged capacitor C2 at ang mababang paglaban ng collector-emitter junction VT2, ang base ng transistor VT1 ay magiging short-circuited sa emitter VT1. Bilang resulta, ang transistor VT1 ay mapipilitang isara - "natalo."

Dahil sarado ang transistor VT1, may "mabilis" na singil ng capacitor C1 sa daanan: "+ power supply > resistor R1 > low resistance of discharged C1 > base-emitter junction VT2 > — power supply." Ang singil na ito ay nangyayari halos hanggang sa boltahe ng power supply.

Kasabay nito, ang capacitor C2 ay sinisingil ng kasalukuyang reverse polarity sa daanan: "+ power supply > resistor R3 > low resistance of discharged C2 > collector-emitter junction VT2 > — power source." Ang tagal ng pagsingil ay tinutukoy ng mga rating na R3 at C2. Tinutukoy nila ang oras kung kailan nasa saradong estado ang VT1.

Kapag ang capacitor C2 ay sinisingil sa isang boltahe na humigit-kumulang katumbas ng boltahe ng 0.7-1.0 volts, ang resistensya nito ay tataas at ang transistor VT1 ay magbubukas sa boltahe na inilapat sa landas: "+ power supply > risistor R3 > base-emitter junction VT1 > - supply ng kuryente." Sa kasong ito, ang boltahe ng sisingilin na kapasitor C1, sa pamamagitan ng bukas na collector-emitter junction VT1, ay ilalapat sa emitter-base junction ng transistor VT2 na may reverse polarity. Bilang resulta, magsasara ang VT2, at ang kasalukuyang dumaan sa bukas na collector-emitter junction na VT2 ay dadaloy sa circuit: “+ power supply > resistor R4 > low resistance C2 > base-emitter junction VT1 > — power supply. ” Ang circuit na ito ay mabilis na magre-recharge ng capacitor C2. Mula sa sandaling ito, magsisimula ang "steady-state" self-generation mode.

Pagpapatakbo ng isang simetriko multivibrator sa "steady-state" generation mode

Magsisimula ang unang kalahating cycle ng operasyon (oscillation) ng multivibrator.

Kapag bukas ang transistor VT1 at sarado ang VT2, tulad ng isinulat ko lang, ang kapasitor C2 ay mabilis na na-recharge (mula sa boltahe na 0.7...1.0 volts ng isang polarity, hanggang sa boltahe ng pinagmumulan ng kapangyarihan ng kabaligtaran na polarity) kasama ang circuit : “+ power supply > resistor R4 > low resistance C2 > base-emitter junction VT1 > - power supply.” Bilang karagdagan, ang kapasitor C1 ay dahan-dahang na-recharge (mula sa boltahe ng power source ng isang polarity, hanggang sa boltahe na 0.7...1.0 volts ng kabaligtaran na polarity) sa kahabaan ng circuit: “+ power supply > resistor R2 > right plate C1 > left plate C1 > collector- emitter junction ng transistor VT1 > - - power source."

Kapag, bilang isang resulta ng recharging C1, ang boltahe sa base ng VT2 ay umabot sa isang halaga ng +0.6 volts na may kaugnayan sa emitter ng VT2, magbubukas ang transistor. Samakatuwid, ang boltahe ng sisingilin na kapasitor C2, sa pamamagitan ng bukas na collector-emitter junction VT2, ay ilalapat sa emitter-base junction ng transistor VT1 na may reverse polarity. Magsasara ang VT1.

Magsisimula ang ikalawang kalahating cycle ng operasyon (oscillation) ng multivibrator.

Kapag bukas ang transistor VT2 at sarado ang VT1, mabilis na na-recharge ang capacitor C1 (mula sa boltahe na 0.7...1.0 volts ng isang polarity, hanggang sa boltahe ng power source ng kabaligtaran na polarity) kasama ang circuit: “+ power supply > risistor R1 > mababang resistensya C1 > base emitter junction VT2 > - power supply." Bilang karagdagan, ang kapasitor C2 ay dahan-dahang nire-recharge (mula sa boltahe ng pinagmumulan ng kapangyarihan ng isang polarity, hanggang sa boltahe na 0.7...1.0 volts ng kabaligtaran na polarity) sa kahabaan ng circuit: “kanang plato ng C2 > collector-emitter junction ng transistor VT2 > - power supply > + source power > risistor R3 > left plate C2". Kapag ang boltahe sa base ng VT1 ay umabot sa +0.6 volts na may kaugnayan sa emitter ng VT1, magbubukas ang transistor. Samakatuwid, ang boltahe ng sisingilin na kapasitor C1, sa pamamagitan ng bukas na collector-emitter junction VT1, ay ilalapat sa emitter-base junction ng transistor VT2 na may reverse polarity. Magsasara ang VT2. Sa puntong ito, ang pangalawang kalahating cycle ng multivibrator oscillation ay nagtatapos, at ang unang kalahating cycle ay magsisimula muli.

Ang proseso ay paulit-ulit hanggang sa ang multivibrator ay maalis sa pinagmumulan ng kuryente.

Mga pamamaraan para sa pagkonekta ng isang load sa isang simetriko multivibrator

Ang mga parihabang pulso ay tinanggal mula sa dalawang punto ng isang simetriko multivibrator- mga kolektor ng transistor. Kapag may "mataas" na potensyal sa isang kolektor, mayroong "mababa" na potensyal sa kabilang kolektor (wala ito), at kabaliktaran - kapag may "mababa" na potensyal sa isang output, pagkatapos ay mayroong isang "mataas" na potensyal sa kabilang banda. Ito ay malinaw na ipinapakita sa time graph sa ibaba.

Ang pag-load ng multivibrator ay dapat na konektado sa parallel sa isa sa mga resistors ng kolektor, ngunit sa walang kaso na kahanay sa collector-emitter transistor junction. Hindi mo ma-bypass ang transistor na may load. Kung ang kundisyong ito ay hindi natutugunan, pagkatapos ay sa pinakamaliit na tagal ng mga pulso ay magbabago, at sa maximum na ang multivibrator ay hindi gagana. Ipinapakita ng figure sa ibaba kung paano ikonekta nang tama ang load at kung paano hindi ito gagawin.

Upang hindi maapektuhan ng load ang multivibrator mismo, dapat itong magkaroon ng sapat na resistensya sa pag-input. Para sa layuning ito, kadalasang ginagamit ang mga yugto ng buffer transistor.

Ipinapakita ng halimbawa pagkonekta ng low-impedance dynamic na ulo sa isang multivibrator. Ang isang karagdagang risistor ay nagpapataas ng input resistance ng buffer stage, at sa gayon ay inaalis ang impluwensya ng buffer stage sa multivibrator transistor. Ang halaga nito ay dapat na hindi bababa sa 10 beses ang halaga ng risistor ng kolektor. Ang pagkonekta ng dalawang transistor sa isang "composite transistor" circuit ay makabuluhang pinatataas ang kasalukuyang output. Sa kasong ito, tama na ikonekta ang base-emitter circuit ng buffer stage na kahanay sa collector resistor ng multivibrator, at hindi kahanay sa collector-emitter junction ng multivibrator transistor.

Para sa pagkonekta ng high-impedance dynamic na ulo sa isang multivibrator hindi kailangan ng buffer stage. Ang ulo ay konektado sa halip na isa sa mga resistor ng kolektor. Ang tanging kundisyon na dapat matugunan ay ang kasalukuyang dumadaloy sa dynamic na ulo ay hindi dapat lumampas sa pinakamataas na kasalukuyang kolektor ng transistor.

Kung nais mong ikonekta ang mga ordinaryong LED sa multivibrator– para makagawa ng “flashing light”, hindi kailangan ang buffer cascade para dito. Maaari silang konektado sa serye sa mga resistors ng kolektor. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang LED kasalukuyang ay maliit, at ang boltahe drop sa kabuuan nito sa panahon ng operasyon ay hindi hihigit sa isang bolta. Samakatuwid, wala silang anumang epekto sa pagpapatakbo ng multivibrator. Totoo, hindi ito nalalapat sa mga super-maliwanag na LED, kung saan mas mataas ang operating kasalukuyang at ang pagbaba ng boltahe ay maaaring mula 3.5 hanggang 10 volts. Ngunit sa kasong ito, mayroong isang paraan - dagdagan ang boltahe ng supply at gumamit ng mga transistor na may mataas na kapangyarihan, na nagbibigay ng sapat na kasalukuyang kolektor.

Mangyaring tandaan na ang mga oxide (electrolytic) capacitor ay konektado sa kanilang mga positibo sa mga collectors ng transistors. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa mga base ng bipolar transistors ang boltahe ay hindi tumaas sa itaas ng 0.7 volts na may kaugnayan sa emitter, at sa aming kaso ang mga emitter ay ang minus ng power supply. Ngunit sa mga kolektor ng mga transistor, ang boltahe ay nagbabago halos mula sa zero hanggang sa boltahe ng pinagmumulan ng kapangyarihan. Ang mga oxide capacitor ay hindi magagawa ang kanilang function kapag konektado sa reverse polarity. Naturally, kung gumagamit ka ng mga transistor ng ibang istraktura (hindi N-P-N, ngunit istraktura ng P-N-P), pagkatapos ay bilang karagdagan sa pagbabago ng polarity ng pinagmumulan ng kapangyarihan, kailangan mong i-on ang mga LED na may mga cathodes "up sa circuit", at ang mga capacitor na may mga plus sa mga base ng transistors.

Alamin natin ngayon Anong mga parameter ng mga elemento ng multivibrator ang tumutukoy sa mga agos ng output at dalas ng henerasyon ng multivibrator?

Ano ang nakakaapekto sa mga halaga ng mga resistor ng kolektor? Nakita ko sa ilang katamtamang mga artikulo sa Internet na ang mga halaga ng mga resistor ng kolektor ay hindi makabuluhang nakakaapekto sa dalas ng multivibrator. Ang lahat ng ito ay ganap na kalokohan! Kung ang multivibrator ay tama na kinakalkula, ang isang paglihis ng mga halaga ng mga resistor na ito ng higit sa limang beses mula sa kinakalkula na halaga ay hindi magbabago sa dalas ng multivibrator. Ang pangunahing bagay ay ang kanilang paglaban ay mas mababa kaysa sa mga base resistors, dahil ang mga resistors ng kolektor ay nagbibigay ng mabilis na singilin ng mga capacitor. Ngunit sa kabilang banda, ang mga halaga ng mga resistor ng kolektor ay ang pangunahing para sa pagkalkula ng pagkonsumo ng kuryente mula sa pinagmumulan ng kuryente, ang halaga nito ay hindi dapat lumampas sa kapangyarihan ng mga transistor. Kung titingnan mo ito, kung konektado nang tama, wala silang direktang epekto sa kapangyarihan ng output ng multivibrator. Ngunit ang tagal sa pagitan ng mga switching (dalas ng multivibrator) ay tinutukoy ng "mabagal" na recharging ng mga capacitor. Ang oras ng recharge ay tinutukoy ng mga rating ng RC circuits - base resistors at capacitors (R2C1 at R3C2).

Ang isang multivibrator, bagaman ito ay tinatawag na simetriko, ito ay tumutukoy lamang sa circuitry ng pagbuo nito, at maaari itong makagawa ng parehong simetriko at asymmetrical na mga pulso ng output sa tagal. Ang tagal ng pulso (mataas na antas) sa kolektor ng VT1 ay tinutukoy ng mga rating ng R3 at C2, at ang tagal ng pulso (mataas na antas) sa kolektor ng VT2 ay tinutukoy ng mga rating na R2 at C1.

Ang tagal ng recharging capacitors ay tinutukoy ng isang simpleng formula, kung saan Tau- tagal ng pulso sa mga segundo, R- resistor resistance sa Ohms, SA– kapasidad ng kapasitor sa Farads:

Kaya, kung hindi mo pa nakalimutan kung ano ang nakasulat sa artikulong ito ng ilang talata kanina:

Kung may pagkakapantay-pantay R2=R3 At C1=C2, sa mga output ng multivibrator magkakaroon ng "meander" - mga hugis-parihaba na pulso na may tagal na katumbas ng mga pag-pause sa pagitan ng mga pulso, na nakikita mo sa figure.

Ang buong panahon ng oscillation ng multivibrator ay T katumbas ng kabuuan ng mga tagal ng pulso at pag-pause:

Dalas ng oscillation F(Hz) na nauugnay sa panahon T(seg) sa pamamagitan ng ratio:

Bilang isang patakaran, kung mayroong anumang mga kalkulasyon ng mga circuit ng radyo sa Internet, sila ay kakaunti. kaya lang Kalkulahin natin ang mga elemento ng isang simetriko multivibrator gamit ang halimbawa .

Tulad ng anumang mga yugto ng transistor, ang pagkalkula ay dapat isagawa mula sa dulo - ang output. At sa output mayroon kaming buffer stage, pagkatapos ay mayroong mga resistors ng kolektor. Ang mga resistor ng kolektor R1 at R4 ay gumaganap ng pag-andar ng pag-load ng mga transistor. Ang mga resistor ng kolektor ay walang epekto sa dalas ng henerasyon. Kinakalkula ang mga ito batay sa mga parameter ng mga napiling transistor. Kaya, una naming kalkulahin ang mga resistors ng kolektor, pagkatapos ay ang mga base resistors, pagkatapos ay ang mga capacitor, at pagkatapos ay ang buffer stage.

Pamamaraan at halimbawa ng pagkalkula ng isang transistor symmetrical multivibrator

Paunang data:

Supply boltahe Ui.p. = 12 V.

Kinakailangan ang dalas ng multivibrator F = 0.2 Hz (T = 5 segundo), at ang tagal ng pulso ay katumbas ng 1 (isang segundo.

Ginagamit ang isang car incandescent light bulb bilang isang load. 12 volts, 15 watts.

Tulad ng iyong nahulaan, kakalkulahin namin ang isang "nagkislap na ilaw" na kumukurap isang beses bawat limang segundo, at ang tagal ng pagkinang ay magiging 1 segundo.

Pagpili ng mga transistor para sa multivibrator. Halimbawa, mayroon kaming mga pinakakaraniwang transistor noong panahon ng Sobyet KT315G.

Para sa kanila: Pmax=150 mW; Imax=150 mA; h21>50.

Ang mga transistor para sa yugto ng buffer ay pinili batay sa kasalukuyang pagkarga.

Upang hindi mailarawan ang diagram nang dalawang beses, nilagdaan ko na ang mga halaga ng mga elemento sa diagram. Ang kanilang pagkalkula ay ibinibigay pa sa Desisyon.

Solusyon:

1. Una sa lahat, kailangan mong maunawaan na ang pagpapatakbo ng transistor sa mataas na alon sa switching mode ay mas ligtas para sa transistor mismo kaysa sa pagpapatakbo sa amplification mode. Samakatuwid, hindi na kailangang kalkulahin ang kapangyarihan para sa estado ng paglipat sa mga sandali ng pagpasa ng isang alternating signal sa pamamagitan ng operating point na "B" ng static na mode ng transistor - ang paglipat mula sa bukas na estado hanggang sa saradong estado at pabalik. . Para sa mga pulse circuit na binuo sa bipolar transistors, ang kapangyarihan ay karaniwang kinakalkula para sa mga transistors sa open state.

Una, tinutukoy namin ang maximum na power dissipation ng mga transistor, na dapat ay isang halaga na 20 porsiyentong mas mababa (factor 0.8) kaysa sa maximum na kapangyarihan ng transistor na ipinahiwatig sa reference book. Ngunit bakit kailangan nating itaboy ang multivibrator sa matibay na balangkas ng matataas na agos? At kahit na may tumaas na kapangyarihan, ang pagkonsumo ng enerhiya mula sa pinagmumulan ng kuryente ay magiging malaki, ngunit magkakaroon ng kaunting pakinabang. Samakatuwid, sa pagtukoy ng maximum na pagwawaldas ng kapangyarihan ng mga transistors, babawasan namin ito ng 3 beses. Ang karagdagang pagbawas sa pagwawaldas ng kapangyarihan ay hindi kanais-nais dahil ang pagpapatakbo ng isang multivibrator batay sa bipolar transistors sa mababang kasalukuyang mode ay isang "hindi matatag" na kababalaghan. Kung ang pinagmumulan ng kuryente ay ginagamit hindi lamang para sa multivibrator, o hindi ito ganap na matatag, ang dalas ng multivibrator ay "lutang" din.

Tinutukoy namin ang maximum na pagwawaldas ng kuryente: Pdis.max = 0.8 * Pmax = 0.8 * 150 mW = 120 mW

Tinutukoy namin ang na-rate na dissipated na kapangyarihan: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40mW

2. Tukuyin ang kasalukuyang kolektor sa bukas na estado: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3.3mA

Kunin natin ito bilang pinakamataas na kasalukuyang kolektor.

3. Hanapin natin ang halaga ng paglaban at kapangyarihan ng load ng kolektor: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm

Pinipili namin ang mga resistor mula sa umiiral na nominal na saklaw na mas malapit hangga't maaari sa 3.6 kOhm. Ang nominal na serye ng mga resistors ay may nominal na halaga ng 3.6 kOhm, kaya una naming kalkulahin ang halaga ng mga resistors ng kolektor R1 at R4 ng multivibrator: Rк = R1 = R4 = 3.6 kOhm.

Ang kapangyarihan ng collector resistors R1 at R4 ay katumbas ng rated power dissipation ng transistors Pras.nom. = 40 mW. Gumagamit kami ng mga resistor na may lakas na lumampas sa tinukoy na Pras.nom. - uri ng MLT-0.125.

4. Magpatuloy tayo sa pagkalkula ng mga pangunahing resistor na R2 at R3. Ang kanilang rating ay tinutukoy batay sa nakuha ng mga transistors h21. Kasabay nito, para sa maaasahang operasyon ng multivibrator, ang halaga ng paglaban ay dapat nasa loob ng saklaw: 5 beses na mas malaki kaysa sa paglaban ng mga resistor ng kolektor, at mas mababa kaysa sa produkto Rк * h21. Sa aming kaso Rmin = 3.6 * 5 = 18 kOhm, at Rmax = 3.6 * 50 = 180 kOhm

Kaya, ang mga halaga ng paglaban Rb (R2 at R3) ay maaaring nasa hanay na 18...180 kOhm. Una naming piliin ang average na halaga = 100 kOhm. Ngunit hindi ito pangwakas, dahil kailangan nating magbigay ng kinakailangang dalas ng multivibrator, at tulad ng isinulat ko kanina, ang dalas ng multivibrator ay direktang nakasalalay sa mga base resistors R2 at R3, pati na rin sa kapasidad ng mga capacitor.

5. Kalkulahin ang mga kapasidad ng mga capacitor C1 at C2 at, kung kinakailangan, muling kalkulahin ang mga halaga ng R2 at R3.

Ang mga halaga ng kapasidad ng kapasitor C1 at ang paglaban ng risistor R2 ay tumutukoy sa tagal ng output pulse sa kolektor VT2. Sa panahon ng salpok na ito dapat umilaw ang ating bumbilya. At sa kondisyon ang tagal ng pulso ay itinakda sa 1 segundo.

Tukuyin natin ang kapasidad ng kapasitor: C1 = 1 sec / 100 kOhm = 10 µF

Ang isang kapasitor na may kapasidad na 10 μF ay kasama sa nominal na hanay, kaya nababagay ito sa amin.

Ang mga halaga ng kapasidad ng kapasitor C2 at ang paglaban ng risistor R3 ay tumutukoy sa tagal ng output pulse sa kolektor VT1. Sa panahon ng pulso na ito na mayroong "pause" sa VT2 collector at hindi dapat umilaw ang ating bumbilya. At sa kondisyon, ang isang buong panahon ng 5 segundo na may tagal ng pulso na 1 segundo ay tinukoy. Samakatuwid, ang tagal ng paghinto ay 5 segundo - 1 segundo = 4 na segundo.

Ang pagkakaroon ng pagbabago sa formula ng tagal ng recharge, kami Tukuyin natin ang kapasidad ng kapasitor: C2 = 4 sec / 100 kOhm = 40 μF

Ang isang kapasitor na may kapasidad na 40 μF ay hindi kasama sa nominal na hanay, kaya hindi ito angkop sa amin, at kukunin namin ang kapasitor na may kapasidad na 47 μF na mas malapit hangga't maaari dito. Ngunit tulad ng naiintindihan mo, ang "pause" na oras ay magbabago din. Upang maiwasang mangyari ito, kami Recalculate natin ang resistance ng risistor R3 batay sa tagal ng pag-pause at ang kapasidad ng kapasitor C2: R3 = 4sec / 47 µF = 85 kOhm

Ayon sa nominal na serye, ang pinakamalapit na halaga ng resistor resistance ay 82 kOhm.

Kaya, nakuha namin ang mga halaga ng mga elemento ng multivibrator:

R1 = 3.6 kOhm, R2 = 100 kOhm, R3 = 82 kOhm, R4 = 3.6 kOhm, C1 = 10 µF, C2 = 47 µF.

6. Kalkulahin ang halaga ng risistor R5 ng buffer stage.

Upang maalis ang impluwensya sa multivibrator, ang paglaban ng karagdagang paglilimita ng risistor R5 ay pinili na hindi bababa sa 2 beses na mas malaki kaysa sa paglaban ng kolektor ng risistor R4 (at sa ilang mga kaso higit pa). Ang paglaban nito, kasama ang paglaban ng emitter-base junctions VT3 at VT4, sa kasong ito ay hindi makakaapekto sa mga parameter ng multivibrator.

R5 = R4 * 2 = 3.6 * 2 = 7.2 kOhm

Ayon sa nominal na serye, ang pinakamalapit na risistor ay 7.5 kOhm.

Sa halaga ng risistor na R5 = 7.5 kOhm, ang buffer stage control current ay magiging katumbas ng:

Icontrol = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12v - 1.2v) / 7.5 kOhm = 1.44 mA

Bilang karagdagan, tulad ng isinulat ko kanina, ang rating ng pag-load ng kolektor ng multivibrator transistors ay hindi nakakaapekto sa dalas nito, kaya kung wala kang ganoong risistor, maaari mo itong palitan ng isa pang "close" na rating (5 ... 9 kOhm ). Mas mabuti kung ito ay nasa direksyon ng pagbaba, upang walang pagbaba sa kasalukuyang kontrol sa yugto ng buffer. Ngunit tandaan na ang karagdagang risistor ay isang karagdagang pag-load para sa transistor VT2 ng multivibrator, kaya ang kasalukuyang dumadaloy sa risistor na ito ay nagdaragdag sa kasalukuyang ng kolektor ng risistor R4 at isang load para sa transistor VT2: Itotal = Ik + Icontrol. = 3.3mA + 1.44mA = 4.74mA

Ang kabuuang pagkarga sa kolektor ng transistor VT2 ay nasa loob ng normal na mga limitasyon. Kung ito ay lumampas sa maximum collector current na tinukoy sa reference book at i-multiply sa isang factor na 0.8, taasan ang resistance R4 hanggang ang load current ay sapat na nabawasan, o gumamit ng mas malakas na transistor.

7. Kailangan nating magbigay ng kasalukuyang sa bombilya Sa = Рн / Ui.p. = 15W / 12V = 1.25 A

Ngunit ang control current ng buffer stage ay 1.44 mA. Ang kasalukuyang multivibrator ay dapat tumaas ng isang halaga na katumbas ng ratio:

Sa / Icontrol = 1.25A / 0.00144A = 870 beses.

Paano ito gagawin? Para sa makabuluhang pagpapalakas ng kasalukuyang output gumamit ng mga transistor cascades na binuo ayon sa "composite transistor" circuit. Ang unang transistor ay karaniwang mababa ang kapangyarihan (gagamitin namin ang KT361G), ito ay may pinakamataas na pakinabang, at ang pangalawa ay dapat magbigay ng sapat na kasalukuyang pagkarga (kunin natin ang hindi gaanong karaniwang KT814B). Pagkatapos ang kanilang mga transmission coefficient h21 ay pinarami. Kaya, para sa KT361G transistor h21>50, at para sa KT814B transistor h21=40. At ang kabuuang transmission coefficient ng mga transistor na ito ay konektado ayon sa "composite transistor" circuit: h21 = 50 * 40 = 2000. Ang figure na ito ay higit sa 870, kaya ang mga transistor na ito ay sapat na upang makontrol ang isang bumbilya.

Well, yun lang!

Kung kukuha tayo, halimbawa, isang transistor MJE3055T mayroon itong maximum na kasalukuyang 10A, at ang pakinabang ay halos 50 lamang, nang naaayon, upang ganap itong magbukas, kailangan nitong mag-bomba ng halos dalawang daang milliamps ng kasalukuyang sa base. Ang isang regular na output ng MK ay hindi gaanong mahahawakan, ngunit kung ikinonekta mo ang isang mas mahinang transistor sa pagitan nila (ilang uri ng BC337) na may kakayahang hilahin ang 200mA na ito, kung gayon madali ito. Pero ito ay para malaman niya. Paano kung kailangan mong gumawa ng isang control system mula sa improvised na basura - ito ay magiging kapaki-pakinabang.

Sa pagsasagawa, handa na mga pagtitipon ng transistor. Sa panlabas, hindi ito naiiba sa isang maginoo na transistor. Parehong katawan, parehong tatlong paa. Sadyang marami itong kapangyarihan, at ang control current ay mikroskopiko :) Sa mga listahan ng presyo ay karaniwang hindi sila nag-abala at nagsusulat nang simple - isang Darlington transistor o isang composite transistor.

Halimbawa ng mag-asawa BDW93C(NPN) at BDW94С(PNP) Narito ang kanilang panloob na istraktura mula sa datasheet.

Bukod dito, mayroong Mga pagtitipon ng Darlington. Kapag ang ilan ay naka-pack sa isang pakete nang sabay-sabay. Isang kailangang-kailangan na bagay kapag kailangan mong patnubayan ang ilang malakas na LED display o stepper motor (). Isang mahusay na halimbawa ng naturang build - napakapopular at madaling makuha ULN2003, may kakayahang mag-drag hanggang sa 500 mA para sa bawat isa sa pitong asembliya nito. Posible ang mga output isama sa parallel upang madagdagan ang kasalukuyang limitasyon. Sa kabuuan, ang isang ULN ay maaaring magdala ng hanggang 3.5A sa pamamagitan ng sarili nito kung ang lahat ng mga input at output nito ay parallelized. Ang ikinatutuwa ko dito ay ang exit ay nasa tapat ng pasukan, napaka-convenient na iruta ang board sa ilalim nito. Direkta.

Ipinapakita ng datasheet ang panloob na istraktura ng chip na ito. Tulad ng nakikita mo, mayroon ding mga protective diode dito. Sa kabila ng katotohanan na ang mga ito ay iginuhit na parang mga operational amplifier, ang output dito ay isang open collector type. Ibig sabihin, short circuit lang siya sa lupa. Ano ang magiging malinaw mula sa parehong datasheet kung titingnan mo ang istraktura ng isang balbula.

7.2 Transistor VT1

Bilang transistor VT1 ginagamit namin ang transistor KT339A na may parehong operating point tulad ng para sa transistor VT2:

Kunin natin ang Rk = 100 (Ohm).

Kalkulahin natin ang mga parameter ng katumbas na circuit para sa isang naibigay na transistor gamit ang mga formula 5.1 - 5.13 at 7.1 - 7.3.

Sk(req)=Sk(pass)*=2×=1.41 (pF), kung saan

Sk(kinakailangan)-capacitance ng collector junction sa isang naibigay na Uke0,

Ang Sk(pasp) ay isang reference na halaga ng kapasidad ng kolektor sa Uke(pasp).

rb= =17.7 (Ohm); gb==0.057 (Cm), kung saan

rb-base na pagtutol,

Reference value ng feedback loop constant.

rе= ==6.54 (Ohm), kung saan

re-emitter resistance.

gbe ===1.51(mS), kung saan

gbe-base-emitter conductivity,

Reference value ng static current transfer coefficient sa isang common emitter circuit.

Ce ===0.803 (pF), kung saan

C ay ang kapasidad ng emitter,

ft-reference na halaga ng transistor cutoff frequency kung saan =1

Ri= =1000 (Ohm), saan

Ang Ri ay ang output resistance ng transistor,

Uke0(add), Ik0(add) - ayon sa pagkakabanggit, ang mga halaga ng nameplate ng pinahihintulutang boltahe sa kolektor at ang pare-parehong bahagi ng kasalukuyang kolektor.

– input resistance at input capacitance ng loading stage.

Ang pinakamataas na limitasyon ng dalas ay ibinigay na ang bawat yugto ay may 0.75 dB ng pagbaluktot. Ang halagang ito ng f ay nakakatugon sa mga teknikal na detalye. Walang kinakailangang pagwawasto.

7.2.1 Pagkalkula ng thermal stabilization scheme

Tulad ng sinabi sa talata 7.1.1, sa amplifier na ito, ang emitter thermal stabilization ay pinaka-katanggap-tanggap dahil ang KT339A transistor ay mababa ang kapangyarihan, at bilang karagdagan, ang emitter stabilization ay madaling ipatupad. Ang emitter thermal stabilization circuit ay ipinapakita sa Figure 4.1.

Pamamaraan sa pagkalkula:

1. Piliin ang boltahe ng emitter, kasalukuyang divider at boltahe ng supply;

2. Pagkatapos ay kalkulahin natin.

Ang kasalukuyang divider ay pinili upang maging katumbas ng, kung saan ang base kasalukuyang ng transistor at kinakalkula ng formula:

Ang supply boltahe ay kinakalkula gamit ang formula: (V)

Ang mga halaga ng risistor ay kinakalkula gamit ang mga sumusunod na formula:

8. Ang pagbaluktot na ipinakilala ng input circuit

Ang isang schematic diagram ng cascade input circuit ay ipinapakita sa Fig. 8.1.

Figure 8.1 - Schematic diagram ng cascade input circuit

Sa kondisyon na ang input impedance ng cascade ay tinatantya ng isang parallel RC circuit, ang transmission coefficient ng input circuit sa high frequency region ay inilalarawan ng expression:

– input resistance at input capacitance ng cascade.

Ang halaga ng input circuit ay kinakalkula gamit ang formula (5.13), kung saan ang halaga ay pinapalitan.

9. Pagkalkula ng C f, R f, C r

Ang diagram ng amplifier circuit ay naglalaman ng apat na coupling capacitor at tatlong stabilization capacitors. Ang mga teknikal na pagtutukoy ay nagsasabi na ang pagbaluktot ng patag na tuktok ng pulso ay dapat na hindi hihigit sa 5%. Samakatuwid, ang bawat coupling capacitor ay dapat i-distort ang flat top ng pulse ng hindi hihigit sa 0.71%.

Ang flat top distortion ay kinakalkula gamit ang formula:

kung saan τ at ang tagal ng pulso.

Kalkulahin natin ang τ n:

Ang τ n at C p ay nauugnay sa kaugnayan:

kung saan R l, R p - paglaban sa kaliwa at kanan ng kapasidad.

Kalkulahin natin ang C r. Ang input resistance ng unang yugto ay katumbas ng paglaban ng parallel-connected resistances: input transistor, Rb1 at Rb2.

R p =R sa ||R b1 ||R b2 =628(Ohm)

Ang output resistance ng unang yugto ay katumbas ng parallel connection Rк at ang output resistance ng transistor Ri.

R l =Rк||Ri=90.3(Ohm)

R p =R sa ||R b1 ||R b2 =620(Ohm)

R l =Rк||Ri=444(Ohm)

R p =R sa ||R b1 ||R b2 =48(Ohm)

R l =Rк||Ri=71(Ohm)

R p =R n =75(Ohm)

kung saan ang C p1 ay ang naghihiwalay na kapasitor sa pagitan ng Rg at ng unang yugto, C 12 - sa pagitan ng una at pangalawang kaskad, C 23 - sa pagitan ng pangalawa at pangatlo, C 3 - sa pagitan ng huling yugto at ng pagkarga. Sa pamamagitan ng paglalagay ng lahat ng iba pang lalagyan sa 479∙10 -9 F, titiyakin namin ang pagbaba na mas mababa sa kinakailangan.

Kalkulahin natin ang R f at C f (U R Ф =1V):

10. Konklusyon

Sa proyektong ito ng kurso, ang isang pulse amplifier ay binuo gamit ang mga transistor 2T602A, KT339A, at may mga sumusunod na teknikal na katangian:

Upper limit frequency 14 MHz;

Makakuha ng 64 dB;

Generator at load resistance 75 Ohm;

Supply boltahe 18 V.

Ang circuit ng amplifier ay ipinapakita sa Figure 10.1.

Figure 10.1 - Amplifier circuit

Kapag kinakalkula ang mga katangian ng amplifier, ginamit ang sumusunod na software: MathCad, Work Bench.

Panitikan

1. Mga aparatong semiconductor. Katamtaman at mataas na kapangyarihan transistors: Direktoryo / A.A. Zaitsev, A.I. Mirkin, V.V. Mokryakov at iba pa. Na-edit ni A.V. Golomedova.-M.: Radyo at Komunikasyon, 1989.-640 p.

2. Pagkalkula ng mga elemento ng high-frequency correction ng mga yugto ng amplifier gamit ang bipolar transistors. Manual na pang-edukasyon at metodolohikal sa disenyo ng kurso para sa mga mag-aaral ng radio engineering specialty / A.A. Titov, Tomsk: Vol. estado University of Control Systems at Radioelectronics, 2002. - 45 p.

Direktang nagtatrabaho. Ang gumaganang linya ay dumadaan sa mga puntong Uke=Ek at Ik=Ek÷Rn at nag-intersect sa mga graph ng mga katangian ng output (base currents). Upang makamit ang pinakamalaking amplitude kapag kinakalkula ang isang pulse amplifier, pinili ang operating point na mas malapit sa pinakamababang boltahe dahil ang huling yugto ay magkakaroon ng negatibong pulso. Ayon sa graph ng mga katangian ng output (Larawan 1), ang mga halaga ng IKpost = 4.5 mA, ... ay natagpuan.

Pagkalkula ng Sf, Rf, Wed 10. Konklusyon Literatura TECHNICAL ASSIGNMENT Blg. 2 para sa disenyo ng kurso sa disiplina na "Nuclear power plant circuitry" para sa mag-aaral gr. 180 Kurmanov B.A. Paksa ng proyekto: Pulse amplifier Generator resistance Rg = 75 Ohm. Makakuha ng K = 25 dB. Tagal ng pulso 0.5 μs. Ang polarity ay "positibo". Ratio ng tungkulin 2. Oras ng pag-aayos 25 ns. Ilabas...

Na upang tumugma sa paglaban ng pagkarga, kinakailangan na mag-install ng isang tagasunod ng emitter pagkatapos ng mga yugto ng amplification, iguhit natin ang circuit ng amplifier: 2.2 Pagkalkula ng static na mode ng amplifier Kinakalkula namin ang unang yugto ng amplification. Pinipili namin ang operating point para sa unang yugto ng amplifier. Mga katangian nito:...

Ang paglaban ng pinagmumulan ng signal ng input, at samakatuwid ay ang pagbabago ng kondisyon ng optimality sa panahon ng pag-iilaw ay hindi humahantong sa isang karagdagang pagtaas sa ingay. Mga epekto ng radyasyon sa IOU. Epekto ng AI sa mga parameter ng IOU. Ang mga pinagsamang operational amplifier (IOA) ay mga de-kalidad na precision amplifier na kabilang sa klase ng unibersal at multifunctional na analog...

Kapag nagdidisenyo ng mga circuit para sa mga radio-electronic na aparato, madalas na kanais-nais na magkaroon ng mga transistor na may mga parameter na mas mahusay kaysa sa mga modelong inaalok ng mga tagagawa ng mga radio-electronic na bahagi (o mas mahusay kaysa sa kung ano ang posible sa magagamit na teknolohiya ng pagmamanupaktura ng transistor). Ang sitwasyong ito ay madalas na nakatagpo sa disenyo ng mga integrated circuit. Karaniwan kaming nangangailangan ng mas mataas na kasalukuyang kita h 21, mas mataas na halaga ng paglaban ng input h 11 o mas kaunting output conductance value h 22 .

Ang iba't ibang mga circuit ng composite transistors ay maaaring mapabuti ang mga parameter ng transistors. Mayroong maraming mga pagkakataon upang ipatupad ang isang composite transistor mula sa field-effect o bipolar transistors ng iba't ibang conductivities, habang pinapabuti ang mga parameter nito. Ang pinakalaganap ay ang iskema ng Darlington. Sa pinakasimpleng kaso, ito ang koneksyon ng dalawang transistors ng parehong polarity. Ang isang halimbawa ng isang Darlington circuit gamit ang npn transistors ay ipinapakita sa Figure 1.

Figure 1 Darlington circuit gamit ang NPN transistors

Ang circuit sa itaas ay katumbas ng isang solong NPN transistor. Sa circuit na ito, ang emitter current ng transistor VT1 ay ang base current ng transistor VT2. Ang kasalukuyang kolektor ng composite transistor ay pangunahing tinutukoy ng kasalukuyang transistor VT2. Ang pangunahing bentahe ng Darlington circuit ay ang mataas na kasalukuyang pakinabang h 21, na maaaring tinatayang tinukoy bilang produkto h 21 transistor na kasama sa circuit:

(1)

Gayunpaman, dapat itong isaisip na ang koepisyent h 21 ay lubos na nakasalalay sa kasalukuyang kolektor. Samakatuwid, sa mababang halaga ng kasalukuyang kolektor ng transistor VT1, ang halaga nito ay maaaring bumaba nang malaki. Halimbawa ng dependency h 21 mula sa kasalukuyang kolektor para sa iba't ibang mga transistor ay ipinapakita sa Figure 2

Figure 2 Pag-asa ng transistor gain sa kasalukuyang kolektor

Tulad ng makikita mula sa mga graph na ito, ang coefficient h Ang 21e ay halos hindi nagbabago para sa dalawang transistor lamang: ang domestic KT361V at ang dayuhang BC846A. Para sa iba pang mga transistor, ang kasalukuyang nakuha ay nakasalalay nang malaki sa kasalukuyang kolektor.

Sa kaso kapag ang base current ng transistor VT2 ay sapat na maliit, ang collector current ng transistor VT1 ay maaaring hindi sapat upang magbigay ng kinakailangang kasalukuyang gain value. h 21. Sa kasong ito, ang pagtaas ng koepisyent h 21 at, nang naaayon, ang pagbaba sa base kasalukuyang ng composite transistor ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng collector current ng transistor VT1. Upang gawin ito, ang isang karagdagang risistor ay konektado sa pagitan ng base at emitter ng transistor VT2, tulad ng ipinapakita sa Figure 3.

Figure 3 Composite Darlington transistor na may karagdagang risistor sa emitter circuit ng unang transistor

Halimbawa, tukuyin natin ang mga elemento para sa isang Darlington circuit na binuo sa BC846A transistors. Hayaan ang kasalukuyang ng transistor VT2 ay katumbas ng 1 mA. Kung gayon ang base kasalukuyang nito ay magiging katumbas ng:

(2)

Sa kasalukuyang ito, ang kasalukuyang pakinabang h Ang 21 ay bumaba nang husto at ang kabuuang kasalukuyang pakinabang ay maaaring mas mababa nang malaki kaysa sa kinakalkula. Sa pamamagitan ng pagtaas ng kasalukuyang kolektor ng transistor VT1 gamit ang isang risistor, maaari kang makabuluhang makakuha ng halaga ng kabuuang pakinabang. h 21. Dahil ang boltahe sa base ng transistor ay pare-pareho (para sa isang silicon transistor u be = 0.7 V), pagkatapos ay kinakalkula namin ayon sa batas ng Ohm:

(3)

Sa kasong ito, maaari nating asahan ang kasalukuyang pakinabang na hanggang 40,000. Ganito ang dami ng domestic at foreign superbetta transistors na ginawa, gaya ng KT972, KT973 o KT825, TIP41C, TIP42C. Ang Darlington circuit ay malawakang ginagamit sa mga yugto ng output ng mga low frequency amplifier (), operational amplifier at kahit na mga digital, halimbawa.

Dapat pansinin na ang Darlington circuit ay may kawalan ng pagtaas ng boltahe U ke. Kung sa mga ordinaryong transistor U ke ay 0.2 V, pagkatapos ay sa isang composite transistor ang boltahe na ito ay tumataas sa 0.9 V. Ito ay dahil sa pangangailangan na buksan ang transistor VT1, at para dito ang isang boltahe ng 0.7 V ay dapat ilapat sa base nito (kung isinasaalang-alang natin ang mga silikon na transistor) .

Upang maalis ang disbentaha na ito, binuo ang isang compound transistor circuit gamit ang mga pantulong na transistor. Sa Russian Internet ito ay tinawag na Siklai scheme. Ang pangalang ito ay nagmula sa aklat nina Tietze at Schenk, bagama't ang pamamaraang ito ay dati ay may ibang pangalan. Halimbawa, sa panitikan ng Sobyet ay tinawag itong isang paradoxical na pares. Sa aklat nina W.E. Helein at W.H. Holmes, ang isang tambalang transistor batay sa mga pantulong na transistor ay tinatawag na Puting circuit, kaya tatawagin na lang natin itong isang tambalang transistor. Ang circuit ng isang composite pnp transistor gamit ang mga pantulong na transistor ay ipinapakita sa Figure 4.

Figure 4 Composite pnp transistor batay sa mga pantulong na transistor

Ang isang NPN transistor ay nabuo sa eksaktong parehong paraan. Ang circuit ng isang composite npn transistor gamit ang mga pantulong na transistor ay ipinapakita sa Figure 5.

Figure 5 Composite npn transistor batay sa mga pantulong na transistor

Sa listahan ng mga sanggunian, ang unang lugar ay ibinigay ng aklat na inilathala noong 1974, ngunit may mga AKLAT at iba pang publikasyon. Mayroong mga pangunahing kaalaman na hindi napapanahon sa mahabang panahon at isang malaking bilang ng mga may-akda na inuulit lamang ang mga pangunahing kaalaman. Dapat mong sabihin ang mga bagay nang malinaw! Sa buong propesyunal na karera ko, wala pang sampung AKLAT ang nakita ko. Palagi kong inirerekomenda ang pag-aaral ng disenyo ng analog circuit mula sa aklat na ito.

Petsa ng pag-update ng huling file: 06/18/2018

Panitikan:

Kasama ang artikulong "Composite transistor (Darlington circuit)" basahin:

http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/kaskod/

http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/OE/